為什麼外星人獵人花了60年的時間尋找德雷克方程的新解決方案
今年91歲的美國天文學家弗蘭克·德雷克他在60年前寫的一個公式繼續影響著人類對外星文明的探索。這個公式現在被稱為德雷克方程，它為科學家尋找地球以外的智慧生命提供了一個框架。透過考慮一系列變數，該方程允許科學家估計可能分散在銀河系的可探測外星文明的數量。
自那以後，這個公式就成為科學上最容易辨認的公式之一。它常常出現在紋身上，它寫在卡車的側面，也出現在漫畫中，它的邏輯常被借用和模仿。
今天，許多科學家仍在這個方程的指導下工作，而關於太陽系內外其他行星的最新發現正幫助研究人員填補這些變數。
外星人的夢想
20世紀30年代，德雷克在芝加哥長大，他第一次開始思考人類在宇宙中是否孤獨。有一天，他父親提到“外面還有其他世界”。他父親談到太陽系的其他行星——那時，它們是人類唯一知道的行星——但8歲的德雷克並不知道。對他來說，“其他世界”意味著“像地球一樣的其他世界”，這些地方居住著聰明的外來生物，他們可能會向其他星球傳播自己的存在。這個想法對德雷克來說很有意義，他開始思考如何探測這樣的世界。
作為一個年輕人，德雷克是少數認真尋找地球以外智慧生命的科學家之一。1960年，他第一次有機會在銀河系縱橫交錯的無線電波漩渦中尋找外星訊號。他設計了一個實驗來探測圍繞著附近兩顆類日恆星(Tau Ceti和Epsilon Eridani)執行的任何文明的訊號。他將這個實驗命名為奧茲瑪專案，在三個月的時間裡，他用綠岸天文臺的泰特爾望遠鏡瞄準了這兩顆恆星。當時，人們還不知道這兩顆恆星都有行星，但在近半個世紀後，人們發現了圍繞這兩顆恆星執行的世界。
這兩顆恆星很安靜，但奧茲瑪計劃吸引瞭如此多的關注，以至於1961年，美國國家科學院要求父親在西弗吉尼亞州的格林班克召開會議，討論對外星智慧的科學探索，即SETI。他們說，他可以邀請任何他想邀請的人，並按照他的意願組織會議。
德雷克是第一個使用現代射電望遠鏡尋找外星生命的人，他需要一種方法來向世界頂尖的科學家描述這項研究，並證明自己的努力是正當的。
現代探索外星智慧的開始
德雷克邀請了十幾個人來綠岸，包括天文學家卡爾·薩根，他當時剛完成博士課程;曼哈頓計劃負責人菲利普·莫里森獨立設計了一個尋找外星生命的實驗;還有生化學家梅爾文·卡爾文，據傳他是當年諾貝爾化學獎的候選人之一。
1961年的秋天，西弗吉尼亞的樹葉枯萎凋零，德雷克意識到，他不知道如何組織幾天的討論，討論一個仍處於科學邊緣的話題。幾個月來，他一直在思考影響我們探測銀河系生命能力的各種因素，從行星圍繞的恆星的出生率開始。他認為他的每一個因子都可以提供豐富的討論話題，所以他把它們都記了下來，並發現自己創造了一個可行的公式，當然，這取決於你輸入的數字。
11月1日，當會議開始時，德雷克在天文臺休息室的黑板上寫下了他的公式，在接下來的兩天裡，他和同事們討論了每一個變數——儘管他們在第二天休息了一會兒。
方程
這個等式的本質是，每件事都同樣重要。都是一次方，沒有指數，沒有對數，沒什麼特別的。
他這樣定義這些術語:
代入每一項的值，將它們相乘，你會得到一個數字N:銀河系中可探測文明的數量。這個N值是多少，德雷克認為可能在1到10億之間，也可能在1萬左右。
儘管這個方程可以“解”出來，但它並不是為了提供像愛因斯坦的狹義相對論中的E=mc^2或牛頓的第二運動定律F=ma那樣的具體值。
這個等式是一個思想實驗，一個機率論證，一個思考宇宙生命的框架。德雷克仔細地定義了變數，所以這個公式可以回答關於探測外星文明的無線電訊號的具體問題。他還指出，這個等式做了一些關鍵的假設——即文明停留在原地，而不是跨越銀河系。
科學家有過很多改進德雷克方程的嘗試，但還沒有看到任何論證或論文讓它過時。它經受住了時間的考驗。任何改善它的嘗試都只是驗證它的價值。
追逐生命
當德雷克第一次設計出這個公式時，他只知道一個變數的粗略值:恆星誕生的速率，對於類太陽恆星來說，這個速率大約是一年一顆。其他的一切都完全是個謎。
1961年，太陽系外還沒有已知的行星，但在20世紀90年代，天文學家終於觀測到第一批圍繞遙遠恆星執行的行星。從那時起，行星獵人已經在銀河系中發現了數千顆系外行星，利用過去十年積累的觀測資料，美國宇航局的開普勒任務揭示，平均而言，每顆恆星至少擁有一顆行星。
這些外星系可能一點也不像我們自己的星系，有大量的行星依偎在它們的恆星附近，行星圍繞恆星的兩極而不是赤道執行，或者有大量我們根本看不見的大小的行星執行。
但開普勒望遠鏡去年還發現，可能適合居住的星球很常見。銀河系中可能有多達3億個類地行星，它們被定義為在類似太陽的恆星周圍的適度軌道上執行的岩石行星。如果算上圍繞非類日恆星執行的行星，這個數字還會增加;如果“世界”擴大到除了行星之外還包括衛星，這個數字會更大。
現在我們還知道，大約一半圍繞類日恆星執行的行星系統至少有一顆宜居行星——這是一個非常保守的估計。
科學家們正在迅速尋找其他的變數。美國宇航局的“毅力”號探測器目前正在尋找火星上可能曾經存在生命的跡象。不久，探測器將向太陽系外的幾顆冰冷的衛星發射，那裡可以找到我們所知道的生命所必需的所有成分。科學家們正準備透過外星世界的大氣層，尋找可能表明外星的存在的分子。
最棘手的變數
德雷克方程的最後一個變數L是最煩人的。L是文明被探測到的平均時間長度——這一定義經常與生存或滅絕相混淆，但這兩者之間不一定有聯絡。
不幸的是，人們把長壽稱為技術文明的長壽。事實並非如此。這是發射機制的壽命。
因為L是一個平均值，即使是一個令人難以置信的長壽的外星傳播也會極大地改變它的價值——例如，如果一個文明找到了一種方式，將其存在傳送到銀河系數十億年，也許除了幫助其他人尋找宇宙伴侶之外沒有別的目的。
因為在這個等式裡，所有東西的分量都是一樣的， L絕對是最不瞭解的東西。
與其他變數不同，L的值還取決於正在進行搜尋的文明的檢測能力。人類可以透過研究各種電磁訊號來搜尋技術特徵;如果像我們這樣的文明正在觀察地球，它會第一次看到軍事雷達在20世紀初發出的啁啾聲。但一個擁有卓越探測能力的文明可以尋找更精細的線索。
人類目前還沒有這種能力，也無法保證我們的物種能夠生存足夠長的時間來完善尋找外星生命的藝術。但有一天，如果我們堅持下去，我們可能最終會聯絡上。
生命本身
在加州森林裡的那一小塊地方周圍茂密的、有千年歷史的紅杉樹，一想到有超級智慧的外星人在尋找我們，人類就會興奮不已。一千多年來，這些樹默默地見證了無數生命在它們下面展開，無數生存鬥爭，無數新的生存策略。對於長壽的文明——星系中的紅杉——L的價值，至少在理論上是巨大的。
先進的人類文明也許只是宇宙時代中的一個小片段，但德雷克認為，在我們找到證據證明銀河系中有更多的智慧生物之前，這只是一個時間和足夠的意願的問題，無論他們以何種形式存在。
如果有什麼區別的話，德雷克方程最持久的遺產不是一個數值解，而是一面鏡子:它要求我們從宇宙的角度去思考地球和人類，去思考我們在這片銀河海洋中存在的脆弱性。
這是一個非常多功能的等式，它讓你探索生活和人性的各個方面，這取決於你想抓住哪個術語。
